Billy, alias Dr Horrible, est un super-vilain dont l'aspiration suprême est de parvenir à entrer dans l’Evil League of Evil (qui pourrait être traduit par « la Maléfique Ligue du Mal »), qui regroupe les plus grands méchants. Les plans de Dr Horrible sont, comme il le confie par vidéo à son blog, souvent contrecarrés par son pire ennemi, Captain Hammer, super-héros imbu de lui-même et à l'intelligence limitée..